Разработка технологии функциональных и специализированных пищевых продуктов с использованием плодов томатов

1.

Тема проекта:
Разработка технологии функциональных и
специализированных пищевых продуктов с
использованием биологически активных веществ
плодов томатов
Научные руководители
Чусова Алла Евгеньевна
к.т.н., доцент кафедры технологии
бродильных и сахаристых производств
Жаркова Ирина Михайловна
д.т.н., профессор кафедры ТХКМЗП

2.

Актуальность идеи
Профилактика
Заболевания, связанные с действием активных
форм кислорода ( при недостатке антиоксидантов)
Болезнь Паркинсона,
болезнь
Альцгеймера,дискинезия,
аллергический
энцефаломиелит,
множественный склероз
Эмфизема, рак,
бронхолегочная
дисплазия, азбестоз,
идиопатогенный
легочный фиброз
Гломерулонефрит,
васкулит,
аутоиммунные
заболевания,
ревматоидный артрит
Реперфузия,
цирроз
Атеросклероз, гемохроматоз,
болезнь Кешана, инфаркт,
реперфузия,
алкогольная кардиомиопатия
Панкреатит, колит,
гастрит, язва,
кишечная ишемия
Радиация,
ожоги,
контактный
дерматит,
порфирия
Катаракта,
возрастное разрушение
желтого пятна,
ретинопатия
Аутоиммунный
нефроз (воспаление)
Малярия,
различные формы
анемии,
фавизм,
Мускульная
дистрофия,
физические
перетренировки
Каротиноиды
( в т.ч. ликопин )
Мякоть
А
Н
Т
И
О
К
С
И
Д
А
Н
Т
Ы
Витамин С,
минеральные вещества
(Zn,Сu,Mn,Cr),
полифенолы
Осветлённый сок
(супернатант)
55 - 80 % от массы
томата,
массовая доля сухих
веществ 6,0 - 8,0 %,

3.

Цель и задачи работы
Цель работы:
исследование влияния особенностей состава
осветленного сока из красноплодных,
желтоплодных и темноокрашенных томатов
на органолептические и физико-химические
показатели качества пивных напитков;
получение полуфабриката из вторичных
продуктов переработки томатов (выжимок)
для повышения пищевой ценности пивных
напитков
Научная новизна проекта заключается
в решении научной проблемы, связанной с
отсутствием в доступной литературе
сведений о влиянии особенностей состава
красноплодных,
желтоплодных
и
темноокрашенных сортов томатов на
органолептические и физико-химические
показатели качества пивных напитков с
подтверждением
их
биологической
эффективности в условиях in vivo, а также
разработкой
способа
переработки
вторичных продуктов переработки томатов
(выжимок) с получением полуфабриката,
способного повысить пищевую ценность
пивных напитков.
Задачи проекта:
1. Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов
для выявления взаимосвязи между параметрами получения осветленного сока (супернатанта),
образующегося при отделении мякоти томата, предназначенной для последующего извлечения
каротиноидов (в том числе ликопина), и содержанием функциональных ингредиентов (водорастворимые
витамины и эссенциальные микро- и макроэлементы, органические кислоты, флавоноиды), а также их
биологической доступностью и эффективностью.
2. Исследование функционально- технологических свойств осветленного томатного сока, полученного из
красноплодных, желтоплодных и темноокрашенных томатов.
3. Разработка способа производства пивного напитка с осветленным томатным соком, полученным из
красноплодных, желтоплодных или темноокрашенных томатов из плодов томата, а также их купажей.
4. Разработка способа получения ферментированного полуфабриката из вторичных продуктов
переработки томатов (выжимок), предназначенного для повышения пищевой ценности пивных
напитков.
5. Оценка пищевой ценности разработанных напитков, их биологического влияния на живой организм (с
помощью тест-культуры P. сaudatum).
6. Биоиндикация в условиях in vivo свойств (в том числе аллергенность, биологическая активность)
осветленного томатного сока, полученного из красноплодных, желтоплодных и темноокрашенных
томатов.
7. Подача заявки на предполагаемое изобретение способа производства пивного напитка повышенной
пищевой ценности.
8. Оформление проектов технической документации на разработанные пивные напитки.

4.

Анализ научно-технической литературы
Ликопиновая
эмульсия [45]
Мякоть
[35, 41]
Томаты
Томатное пюре
[37, 38]
Томатный сок
без мякоти
[36, 39, 40, 43,
46]
Томатный сок
с мякотью
[29, 37, 42, 44]
Объект исследования: научные статьи, находящиеся в
открытом доступе, российские и зарубежные патенты,
Алкогольные
связанные с разработкой алкогольных и безалкогольных
напитки
напитков
с
добавлением
томатных
продуктов.
[35-45]
Информационные базы: Pubmed; Elibrary; Cyberleninka;
Espacenet; Patentscope.
Комбинированный
Публикации автора:
слабоалкогольный
1.Ефремов,Д.П. Изучение потребительского спроса на
напиток [39]
обогащенные продукты питания в Алтайском крае и
Воронежской
области/Д.П.Ефремов,Ю.А.Сафонова,
И.М.
Жаркова,
Д.М.Бородин,А.В.Коркина//Технология
и
товароведение инновационных пищевых продуктов, 2022.Напитки с
использова- №1(72)-с.108-112.
Пивные напитки
2.Коркина,А.В. Способ приготовления пивного напитка/
нием томатов
[37, 38, 40-44, 46]
А.В.Коркина,В.П.Хиценко,А.А.Пронькина,А.Е.Чусова//Иннова
ционные технологии пищевых производств: сборник тезисов
докладов IV Всероссийской научно-практической конференции
(с международным участием) студентов, аспирантов и молодых
ученых, г.Севастополь, 2021. – с.183
3. Принята к публикации обзорная статья «Алкогольные
Вино
напитки с томатными продуктами: существующий ассортимент
[35, 36]
Безалкогольные
и обзор перспективных разработок» авторов А.Е. Чусова, И.М.
Жаркова, А.В. Коркина, А.А. Пронькина, В.П. Хиценко в
напитки
журнал «Техника и технология пищевых производств»
[29, 46]

5.

Исследование функционально- технологических свойств осветленного томатного
сока
Сорт томатов
Шоколадка
Америки
Черный принц
Темноокрашенные
Виагра
Аранж
Бычий лоб
Желтоплодные
Волгоградский
скороспелый
323
Кроха
Буденовка
Калинка
Волгоградский
5/95
Красноплодные
Черное сердце
Наименование показателя
Массовая доля сухих веществ, %
6,7
7,3
6,0
4,7
7,0
5,1
6,1
8,2
6,3
6,7
7,0
Массовая доля β-каротина, мг/100 см3
0,676
0,670
0,676
0,810
0,364 0,416
0,416
0,730
0,570
0,629
0,468
Массовая доля титруемых кислот в расчете
на лимонную кислоту, %
0,60
0,63
0,35
0,35
0,66
0,47
0,46
0,40
0,52
0,41
0,46
Активная кислотность, pH
Массовая доля аскорбиновой кислоты, мг⋅%
4,62
7,57
4,35
7,30
4,38
5,77
4,32
7,69
4,03
6,34
4,40
6,54
4,32
14,04
4,65
9,81
4,33
7,69
4,48
7,69
4,37
8,27
Массовая доля сахарозы,%
2,97
2,98
3,52
2,98
2,09
3,44
3,82
3,90
2,98
1,89
4,76
Содержание аминного азота, мг/100см3
33,2
35,6
42,6
33,6
20,0
25,4
113,4
49,4
48,0
41,0
49,8

6.

Имеющиеся аналоги
Разновидность
томатного продукта
Ассортимент пивных напитков с использованием томатных
продуктов
Наименование пивного напитка
Торговая марка / Производитель
Томатный соус
«Зависимость»
«Бычье сердце»
Mary’s Breakfast, Mary, Go Home!
Dai! Dai!
WildTomatoGose
Catchup
Tomatometod
Hellman
BloodyRoots
BloodyMary, EmpressMaria
TomatoMotato
Chelada
SolClamato
The Original Clam and Spice
Michelada
Hellman
PizzaTime
"TheJudasKiss"
4brewers / ООО «Четыре пивовара» (г. Владимир)
PivotPoint / ООО «Клантрейд» (г. Коломна)
Konix / ООО «Монплезир» (г. Заречный)
Rewort / ООО «СВОИ» (г. Сергиев посад)
BrewFiction / ООО «30 меридиан» (г. Москва)
Panzer / ООО «Соляр Бир» (г. Подольск)
Selfmade / ООО «БарбеллБрювери» (г. Москва)
Chibis / ООО «Пивоварня Чибис» (г. Москва)
Coven / ООО "КОВЕН" (г. Мытищи)
Zavod / ООО «РусскийКрафт» (г. Химки)
ТАРКОС / ООО «Пивоварня С» (г. Воронеж)
Knightberg / ООО «Красный пивовар» (г. Санкт-Петербург)
Heineken (Мексика)
FarmeryEstateBrewery (Канада)
RebellionBrewingCo. (Канада)
Chibis / ООО «Пивоварня Чибис» (г. Москва)
Sabotage / ООО «Бородач энд молнин» (г. Пермь)
RisingMoonBrewery / ООО «Райзинг Мун Брюери» (г. Москва)
Пюре из томатов
Инквизитор
Alaska / ООО «Катуков и сын» (г. Москва)
Томатная паста
Томатный сок
Содержание в 100 мл:
углеводов, мг, не
этилового
более
спирта, % об.
5
6,9
6,2
6,5
8
6,5
7
6,9
5,3
6,0
4,7
4,3
5,8
5,6
8
4,2
6
6,5
7
7,0
5,6
4,0
6
5,0
2,5
не указано на
4
маркировке
4,2
8
4,2
5,5
5,0
12
4,1
6
6,0

7.

Разработка способа производства пивного напитка с осветленным томатным
соком
Способы приготовления
пивного напитка
СПОСОБ 1
Смешивание свежего сока с
готовым пивом
Осветленный
томатный сок
Готовое
пиво
Пивной напиток
СПОСОБ 2
Смешивание сброженного
сока с готовым пивом
Сброженный
томатный сок
Готовое
пиво
Пивной напиток

8.

Показатели пивного напитка, приготовленного по способу 1
Физико-химические показатели образцов пивного напитка Органолептические показатели образцов пивного напи
Органолептические характеристики
Объемная доля
спирта,
%
Высота пены, мм
Пеностойкость,
мин.
Стойкостьсут.
3,90
9,68
4,2
3,50
20
3,0
10
60/40
3,90
9,63
4,7
3,00
20
2,6
7
янтарный
50/50
3,91
9,60
5,2
2,50
15
1,5
8
желтокрасноватый
40/60
3,91
9,58
5,8
2,00
15
1,5
7
красноватожелтый
выраженный
томатный
30/70
3,91
9,59
6,3
1,50
15
1,5
7
красноватый
выраженный
томатный
янтарный
Вкус
Аромат
Мас.доля
действит.
экстракта%
70/30
Цвет
Кислотность,
к.ед
Показатель
Активная
кислотность, pH
Соотношение
пиво/сок
солодовый, слабый горький, солодовый, со
томатный , с
слабым томатным
хмелевой нотой
тоном
солодовый, слабый
горький, со слабым
томатный
томатным тоном
томатный, солодовый горький, солодовый, с
томатным тоном
горький, выраженный
томатный, со слабой
солодовой нотой
горький, сильно
выраженный томатный

9.

Показатели сброженного сока
Наименовани Концентрация сухих веществ (%) при продолжительности
е сорта
брожения, ч
Органолептические характеристики
сброженного сока
Прозрачность
Аромат
Вкус
0
12
24
36
48
60
72
Шоколадка
7,0
6,5
6,2
5,7
4,6
3,3
3,1
опалесцирует
не выраженный
не выраженный
Аранж
6,0
5,8
5,3
4,6
3,8
2,8
2,5
опалесцирует
свойственный
томату
томатный
Бычий лоб
5,0
4,4
4,0
3,6
3,2
2,2
1,9
опалесцирует
свойственный
томату
томатный,
кисловатый
Волгоградски
й 5/95
4,0
3,8
3,4
2,8
2,0
1,4
1,2
опалесцирует
выраженный
томатный
томатный,
кисловатый

10.

Показатели пивного напитка, приготовленного по способу 2
Физико-химические показатели образцов пивного напиткаОрганолептические показатели образцов пивного напитк
Объемная доля
спирта, %
Высота пены,
мм
Пеностойкость,
мин.
Стойкость, сут.
2,40
4,6
4,40
35
2,5
30
60/40
4,65
2,50
4,7
4,45
33
2,5
28
50/50
4,60
2,60
4,9
4,50
30
2,5
30
40/60
4,52
2,70
5,0
4,60
30
2,0
28
30/70
4,40
2,80
5,1
4,65
28
2,0
28
слабый томатный ,
с хмелевой нотой
янтарный
солодовый,
слабый томатный
желтотоматный,
красноватый
солодовый
красноватый
выраженный
томатный
красноватый
выраженный
томатный
Вкус
Мас.доля
действит.
экстракта,%
4,70
Цвет
Кислотность,
к.ед.
70/30
янтарный
Аромат
Органолептические характеристики
Показатель
Активная
кислотность,pH
Соотношение
пиво/сок
горький, преобладание
солодового вкуса
горький, преобладание
солодового вкуса
горький, солодовый, с
томатным тоном
горький, преобладание
томатного вкуса
горький, сильно
выраженный томатный

11.

Получение ферментированного полуфабриката из
томатных выжимок
Характеристики гидролизата после обработки ферментами
ПротофермFP
+ «Gammadex CAL»
Массовая доля сухих
веществ, %
Массовая доля
сахарозы,%
Содержание аминного
азота, мг/100см3
Массовая доля сухих
веществ, %
Массовая доля
сахарозы,%
Содержание аминного
азота, мг/100см3
Массовая доля сухих
веществ, %
Массовая доля
сахарозы,%
Содержание аминного
азота, мг/100см3
Контрольный опыт (без
фермента)
Содержание аминного
азота, мг/100см3
Висколаза 150 Л
+«Gammadex CAL»
Массовая доля
сахарозы,%
Висколаза 150 Л
+ПротофермFP
Массовая доля сухих
веществ, %
Наименование
сорта томатов
Волгоградский
5/95
2,95
1,51
25,2
2,85
1,42
18,1
3,9
2,65
26,8
1,75
1,24
15,3
Бычий лоб
2,2
1,77
24,6
1,9
1,08
22,3
3,2
1,83
30,1
1,9
1,01
21,9
Шоколадка
2,25
1,36
20,4
2,0
1,81
11,4
2,7
2,10
28,2
1,7
1,12
19,0
Аранж
2,4
1,02
44,1
2,9
1,14
39,2
3,4
1,61
49,1
2,1
0,95
40,0

12.

Зависимость времени жизни культуры инфузорий от количества вносимого
гипертонического раствора хлорида натрия и концентрации исследуемого вещества
№
п/п
Препарат
1
Спартак
2
Волгоградский 5/95
3
Калинка
4
Черное сердце Америки
5
Аранж
6
Бычий лоб
Концентрация
исследуемого
вещества
1:1000
1:10000
1:100000
1:1000
1:10000
1:100000
1:1000
1:10000
1:100000
1:1000
1:10000
1:100000
1:1000
1:10000
1:100000
1:1000
1:10000
1:100000
0,1
Объем раствора натрия хлорида 10%, мл.
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
7,8
8,0
8,4
7,9
8,1
8,4
7,3
8,1
8,7
7,7
8,3
9,2
7,7
8,3
9,2
7,7
8,1
9,0
6,2
6,3
7,6
6,2
6,4
7,6
5,2
7,1
7,6
6,4
7,0
7,7
6,4
7,0
7,7
6,4
7,1
7,6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3,0
3,2
4,0
3,0
3,4
4,0
2,9
3,4
4,1
3,5
3,8
4,1
3,5
3,8
4,1
3,5
3,9
4,1
0
1,0
1,5
0
1,1
1,9
1,5
2,1
3,4
2,8
3,1
3,0
2,8
3,1
3,9
2,5
3,1
3,9
0
0
0
0
0
0,5
0
1,0
1,5
1,7
2,2
2,8
1,0
2,0
2,5
0
1,5
2,5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1,0
1,0
0
1,0
1,0
0
0
1,0
12

13.

Выводы
1. Систематизировали сведения научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов для
выявления взаимосвязи между параметрами получения осветленного томатного сока (супернатанта) и содержанием
функциональных ингредиентов (водорастворимые витамины и эссенциальные микро- и макроэлементы, органические кислоты,
флавоноиды). Изучили способы использования томатов в виде ликопиновой эмульсии, мякоти, томатного пюре, томатного сока с
мякотью и без для производства комбинированных слабоалкогольных напитков, пивных напитков, вина.
2. Исследовали осветленный томатный сок, полученного из красноплодных, желтоплодных или темноокрашенных томатов (11
сортов) с целью использования в технологии пивного напитка, а также отработали технологические параметры получения.
Установили, что у осветленного сока, полученного из следующих сортов томатов, наибольшее количество:
- сухих веществ: Калинка, Кроха (красноплодные), Аранж (желтоплодные), Виагра (темноокрашенные);
- сахарозы: Буденовка, Бычий лоб (красноплодные), Аранж (желтоплодные), Виагра (темноокрашенные);
- β-каротина: Волгоградский скороспелый (красноплодные), Виагра (темноокрашенные).
3. Разработали 2 способа приготовления пивного напитка, которые отличаются тем, что в способе 1 готовое пиво смешивается с
соком, а в способе 2 готовое пиво смешивается со сброженным соком. Установили, что в первом случае оптимальное соотношение
пиво:сок 60:40, во втором случае 50:50. По результатам физико-химической и органолептической оценки определили, что лучше
использовать способ 1 для приготовления пивного напитка.
4. Определили рациональные режимы гидролиза томатных выжимок при получении полуфабриката, предназначенного для
повышения пищевой ценности пивных напитков. Изучили влияние ферментов Висколаза 150 Л, ПротофермFP, Gammadex CAL на
показатели гидролизата. Установили, что наибольшее увеличение показателей наблюдается при добавлении смеси ферментов
ПротофермFP и Gammadex CAL (массовой доли сухих веществ на 40-55%, сахарозы на 40-50%, аминного азота на 20-40 % по
сравнению с контролем). Это наблюдалось у гидролизата томатных выжимок всех сортов, но наибольшее максимальное количество
у сорта Волгоградский 5/95.
5. Подготовили проекты технической документации на разработанные напитки и заявку на патент РФ.

14.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
Тема проекта
Теоретическое и практическое обоснование использования продуктов переработки томатов в технологии
пивных напитков повышенной пищевой ценности
Фамилия Имя Отчество: Коркина Ангелина Васильевна
Наименование Российского Инженерно-Технического ВУЗа:
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Город Воронеж
Email: [email protected]